数据库原理分类分层次实验教学改革

F福建电脑UJIAN COMPUTER福建电脑2017年第11期项目编号：石河子大学教育教学改革项目“基于TOPCARES-CDIO 理念的《数据库原理与应用》课程教学改革与实践”(编号:ZG006428)；引言：数据原理课程是计算机相关专业的核心课程，具有较强的理论性和实践性。

实验教学是该门课程教学的重要组成部分，但传统的实验教学中基础性实验和验证性实验较多，缺乏设计性、研究性和综合性的实验内容；实验教学方法大多采用传统的教学方式，学生在教师辅导下自行完成实验；实验考核方法单一，仅仅依靠考勤和实验报告进行考核，对学生实验报告的抄袭现象难以控制，也无法体现学生的真正水平。

这些问题不仅严重影响了实践教学的效果，也限制了学生综合能力和创新能力[1]。

数据库实验教学需要优化实践教学体系，对实验教学内容、教学模式、实验考核等方面进行改革。

1.实验教学的目标数据库原理实验课程的目标是帮助学生深入理解课堂理论知识，有效应用数据库技巧。

具体来说，实验教学改革应达到如下目标：（1）利用先进的实验教学理念，提高实验教学质量；（2）构建不同层次的实验教学内容，设计的实验间要具有延续性、关联性、整体性，激发学生自主学习的热情和动力；（3）提高实验课程设计的综合性，将软件工程学的基本方法融入数据库课程的实践环节中，培养学生的计算思维、设计思维等重要的思维模式；（4）为学生搭建良好的实验平台，着重培养学生工程实践能力，倡导创新精神，提升学生在数据库应用系统的设计和开发能力[2]。

2.实验教学内容改革实验内容、实验案例的设计决定了数据库课程实验教学的效果。

打破传统实验教学的线性结构安排，重新组织实验内容。

把整个实验设计分成验证结果类、分析设计类和综合创新类3个大类，相应的再分出基础实验教学层次、提高型实验教学层次、综合应用实验教学层次和创新型实验教学层次[3]。

不同层次的实验教学分解和简化了学生能力培养的过程，引导学生由易到难、循序渐进、不断深入地完成实验目标。

2.1基础性实验训练基础训练使学生熟练掌握数据库理论相关的基础操作技能，用以验证课堂中所讲的理论。

实验项目包括：全面掌握SQL Server2008的安装和配置及SQL Server2008服务器的相关操作；使用窗口交互式和SQL 语言方式对数据库、表、索引、约束、视图等进行创建、修改、删除等相关操作；使用窗口交互式和SQL 语言方式对表中的数据进行增、删、改；熟练掌握简答的数据查询语句和各种查询方法；在这些实验项目的练习中以SQL 语言方式的练习为重点。

2.2提高性实验训练提高型实验是在学生掌握基础型实验的前提下，为进一步培养学生的动手实践能力而设置的。

实验项目包括：使用窗口交互式和SQL 语言方式对存储过程、触发器进行创建、修改、删除等相关操作；掌握游标使用的方法和技巧，学会使用游标进行数据查询；掌握T-SQL 程序设计；掌握数据库用户与角色的添加、修改和删除（包括交互式和SQL 语言）；掌握事务的创建和应用；掌握数据库的备份、恢复、分离和附加（包括交互式和SQL 语言）；掌握使用SQL Server 提供的DTS （数据转换工具）实现不同数据库之间的数据转换。

实验项目练习以存储过程、触发器、游标的练习为重点。

2.3综合性实验训练学生在掌握基础实验训练和提高实验训练以后，进入需完成具有一定难度和复杂度的综合性实验。

实验选题要结合学生熟知的应用领域，采取教师定题和学生自定题相结合的方式。

要求学生以某一行业数据库应用系统为例，使用具体的程序设计语言（.net 、jsp 、java 等）结合主流数据库软件（sql server 、mysql 、oracle 等）进行数据库系统编程开发。

训练过程中组成开发协作小组，人数由数据库系统的复杂度来灵活确定，每个小组成员按照数据库设计的步骤共同完成需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理设计、数据库实施、系统开发等任务。

2.4创新性实验训练创新性实验的设计可以结合毕业设计，在这一过程中指导教师通过具体的数据库系统列出多个研究学习方向，例如：索引和视图的设计对数据查询的效率的影响分析，大型数据库中库结构设计和查询优化方案的设计，触发器和表相关级联在数据库设计中的应用。

这些实验都要求学生通过查阅资料、分析和对比，设计实验方案，用实际的数据进行验证，最后写出研究性实验报告。

3.实验教学模式改革分类分层实验教学模式以学生为主体，以能力培养为核心。

在实验教学过程中，应根据不同的实验内容采取相应的教学方法。

基础型实验项目主要源于书本内容，在教学模式上采数据库原理分类分层次实验教学改革张永才，周方，郝者闻（石河子大学信息科学与技术学院新疆石河子832003）【摘要】实践教学环节是数据库原理这门课程中至关重要的环节，能够强化学生对理论知识的理解、培养学生开发数据库的实践能力。

本文首先明确了实验教学的改革目标，然后完善实验大纲，分层次、分阶段的设计实验内容，通过“基础训练＋提高训练＋综合训练＋创新训练”4个阶梯递进式的实验层次指导学生的学习，同时采用先进的实验教学模式和教学手段，最后采取有效的分层考核机制。

实践证明，此教学改革能培养学生解决实际问题的能力，取得了良好的教学效果。

【关键词】数据库原理；分类分层次；实践教学DOI:10.16707/ki.fjpc.2017.11.038（下转第95页）72··F福建电脑UJIAN COMPUTER福建电脑2017年第11期取教师指导为主，对学生适当辅导为辅的教学方法；提高型实验项目主旨是提高学生动手能力，在教学模式上，采取教师辅导学生自主学习，对学生适当指导的方法；综合应用型实验项目主要为了提升学生的应用能力，教师应用CDIO 理念，使用案例教学法和项目驱动法等“基于项目的教育与学习”，使学生在“做中学”中完成项目各阶段的任务。

创新型实验项目实验中，教师应采取启发式教学来逐步引导学生，鼓励学生进行探究式的学习。

在教学手段上，采用MOOC 教学、SPOC 教学、翻转课堂等多种教学方式相结合，通过虚拟机实验平台、仿真软件等软硬相结合等方式[4]。

丰富的教学手段使实验教学的过程不再枯燥乏味，使学生在实践平台和真实的项目实践活动中充分体验探究问题和解决问题的快乐。

4.实验考核方式改革传统的考核方式主要以出勤和实验报告成绩为依据，这种单一的考核方式不能全面客观反映学生的实际水平。

本教学改革改为多次综合评价的方式、进行分阶段、分层次考核。

最终的实验成绩考虑三个部分:基本技能的考核，综合知识的实践，创新性能力体现，的比重分别为：50%，30%，20%。

每个层次的实验类型分为验证性和设计性两种，在执行过程中对实验的要求分为必做实验和选做实验，各层次成绩按所占比例求和后即为实践部分成绩。

同时，为了减少学生相互拷贝实验报告，督促学生独立完成实验，对实验报告进行个性化要求，如在数据库、表、视图、等的命名规则中加入学生的姓名信息和时间信息，将查询分析器中执行的SQL 操作的结果窗口粘贴在自己的实验报告中。

5.结束语分阶段、分层次的实验教学在数据库库实验教学中发挥了重要的作用。

对我院2014级计算机科学与技术和信息管理信息系统2个本科专业进行数据库原理实验教学改革，他们的动手实践能力和创新能力明显好于前几届学生，为他们后续的毕业设计打下了良好的基础。

今后我们还将在已有实验改革的基础上，对实验内容做进一步调整和完善，尤其要结合工程实际，加强综合实验和创新实验内容的改革。

参考文献：［1］马桂芳.基于应用型人才培养的数据库原理实践教学体系改革［J ］.长治学院学报,2014,31(05):101-103.［2］牛新征,赵明,张凤荔.《数据库原理及应用》的多层次系统化实验教学研究［J ］.实验科学与技术,2013,11(06):289-293.［3］徐家良,陈晓峰.分类分层次的计算机课程实践教学体系的构建［J ］.实验科学与技术,2012,10(03):56-59.［4］徐家良,叶小琴.“数据库原理”课程实验教学改革［J ］.实验室科学,2014,17(01):71-73+77.作者简介：张永才（1980.1-），男，硕士，实验师，研究方向：软件工程。

上，将这些噪声数据平均值以点覆盖物的形式钉在相应的位置上，通过点覆盖物的颜色显示噪声值大小。

此时将会从该界面上看到在当前位置周围的所有用户采集过并上传的噪声数据情况。

（8）地图显示查询某一区域的噪声情况模块：进入到地图模块可以搜索某一地点随后地图定位到这一点并访问服务器数据将该位置周围GPS 数据定位到地图上，将这些相应位置的噪声数据平均值以Marker 的形式钉在相应的位置上，通过Marker 的颜色显示噪声值大小。

此时将会从该界面上看到在查询位置以及周围的噪声数据情况。

（9）服务器端数据收集管理模块：数据收集模块负责接收手持端数据的上传随后进行保存管理所有的测量数据记录。

（10）服务器端数据查询管理模块：数据查询管理模块主要负责处理手持端发送的查询请求，实现用户在地图界面查询搜索某一区域噪声情况。

4.结语制作绘制噪声地图需要大量实时的基础噪声数据，由于数据量的庞大而且由于噪声污染本身具有突发性以及不连续性，搜集数据给环境监测部门实施噪声监测带来了很大的困难。

当下，在大多数的城市中，城市环境噪声的监测通常是采用一年或几年内监测若干次和时间段的方法策略，然而这种监测方式的实时性以及连续性较差，不能及时监测近期实时的噪声数据。

针对基于移动终端的噪声数据采集系统设计的研究，实现人人可参与的噪声数据收集工作，对于解决基础噪声数据收集困难有很大的意义。

参考文献：［1］Kluijver de H,Stoter J.Noise mapping and GIS:optimizing quality and efficiency of noise puter,Environment and Urban Sys-tems,2013(27):85-102.［2］W.Phil,``European Commission Green Paper on Future Noise Policy,"COM (96)540final,04November 1996.［3］姚琨，户文成，朱亦丹，张丽娟.欧盟战略性噪声地图政策评述与英国噪声地图实例研究［J ］.噪声与振动控制，2009年12月，第S2期：127-129.［4］AEA Technology Rail BV,IMAGINE State of the Art ［R ］,http:///.2004.［5］L.Filipponi S.Santini and A.Vitaletti,``Data Collection in Wireless Sensor Networks for Noise Pollution Monitoring,"Proc.2008IEEE Int.Conf.on Distributed Computing in Sensor Systems (DCOSS)Santorini Is-land,Greece,pp.11-14,June 2008.［6］Evy Ohrstorm.Effeets of road traffic noise on sleep:Studies on children and adults.Journal of Environmental Psyehology,2006(26):116-126.作者简介：闵玉寒（2000-），男（汉），山东省微山县人，高三学生；樊庆富（1992-），男（汉），黑龙江省龙江县人，硕士研究生，主要从事智能信息处理研究；张磊（1977-），男（汉），江苏沛县人，副教授，博士，主要从事智能信息处理研究。